Энергия в механизмах и машинах может транслироваться при помощи механических, пневматических, гидравлических и некоторых других устройств.
В технике механические передачи – это такие механизмы, посредством которых осуществляется кинематическая передача энергии от машины, называемой двигателем, к машине, называемой орудием, таким образом, что в ходе этого процесса происходит преобразование моментов, скоростей, а в целом ряде случаев видов движения (к примеру, вращательного в возвратно-поступательное) и даже его законов.
В механике с помощью передачи производится соединение вала, который имеет источник энергии (двигателя) с валами, которыми оснащены ее потребители. В качестве последних чаще всего выступают рабочие органы различных машин (например, ведущие колеса автомобильного или железнодорожного транспорта).
– расчетная ширина ремня,
(ширина поперечного сечения ремня,
находящегося под натяжением, на уровне нейтральной линии);
– ширина большего основания ремня, ();
– угол клина ремня, равный ()°
Ремень клиновой – , где:
– сечение ремня;
– номинальная расчетная длина ремня ().
История уходит своими корнями в глубь веков. Они стали известны людям еще тогда, когда техника только зарождалась, и сейчас, пройдя долгий и тернистый путь развития, распространены чрезвычайно широко. Для того чтобы грамотно эксплуатировать механические передачи, необходимо знать те методы, на основе которых они рассчитываются и проектируются.
Как показывает практика, самым распространенным из передач является такой способ трансляции механической энергии, при котором она передается посредством силы трения, возникающей между соприкасающимися поверхностями шкива и ремня. Подобная механическая передача называется ременной.
Она состоит из основных частей, как шкивы (ведущий и ведомый), которые располагаются на некотором удалении друг от друга, а также приводного ремня, который их огибает причем достаточно плотно прилегая к поверхностям обоих.
Ременные передачи имеют целый ряд несомненных достоинств, главными из которых являются следующие:
• Невысокая стоимость и простота конструкции;
• Безударность работы и плавность хода;
• Простота в эксплуатации и обслуживании;
• Возможность трансляции крутящего момента на значительные расстояния.
В то же самое время ременные передачи не лишены и некоторых недостатков. Они не могут использоваться в быстроходных механизмах, поскольку при больших оборотах ведущего шкива происходит проскальзывание приводного ремня. К тому же, довольно сильно нагружают подшипники опор и сами валы. Еще одним из весьма существенным минусом является возможность обрыва ремня или его соскакивания, и чтобы этого не случалось, за такими передачами необходим периодический контроль.
Клиноременная передача относится к категории тех, которые характеризуются гибкой связью между ведущим и ведомым валами. Они чаще всего применяются общем машиностроении и являются для него одними из наиболее типичных методов трансляции механической энергии.
Например, клиноременные передачи используются практически во всех металло- и деревообрабатывающих станках, в приводах водяных насосов, генераторов, вентиляторов, компрессоров, строительной техники и т.п.
Те клиновидные ремни, которые имеют стандартное сечение, способны эксплуатироваться при температурах от до .
Стандартное сечение означает, что его профиль имеет форму трапеции с углом . По сравнению с плоским такой ремень имеет большее тяговое усилие, но существенно более низкий .
Абсолютно любой – это тяговый орган, и поэтому он должен обладать достаточными показателями прочности, износостойкости, долговечности. Кроме того, важно, чтобы он был недорог и имел хорошее сцепление с поверхностью шкива. Что касается клиновидных ремней, то их наиболее рационально применять тогда, когда передаточные отношения довольно велики.
Клиновые ремни представляют собой специальные резинотехнические изделия. Это промежуточные связующие элементы, цель которых состоит в способствованию передачи момента силы с одного вала на другой. За счет надежного сцепления со шкивами, ремни обладают отличной тяговой способностью. Устанавливаются данные передающие элементы на технике сельскохозяйственного и промышленного назначения, машинах и агрегатах.
Существует несколько различных видов ременных передач. Наиболее распространенными из которых считаются параллельные, где вращение валов происходит в одну сторону. Однако также есть перекрестные и полуперекрестные, с помощью использования которых осуществляется вращение реверсивного типа.
Поскольку в одной передаче обычно используется сразу несколько таких ременных элементов, то рабочая нагрузка может варьироваться в разных значениях по необходимости.
Сечение клиновых ремней трапециевидной формы, при этом их боковые стороны являются рабочими.
Достаточно часто преждевременные поломки подобных элементов происходят из-за неправильного выбора длины клинового ремня и его профиля. И если с последним параметром особых сложностей не возникает, то вот определить длину для многих трудная задача. Поэтому, прежде чем купить клиновой ремень, необходимо корректно выполнить данную операцию, замерив пару значений изделия: высоту и основание.
Узнать длину ремня и профиль можно при помощи рулетки, но при этом важно запомнить, что ни внутренняя, ни внешняя длины ремней не позволяют определить его соответствие шкиву. Это можно узнать исходя из ширины, по которой были выявлены значения длины.
Итак, для начала необходимо расположить ремень на шкивах, хорошенько натянув его и провернув. Затем измеряется расстояние между центрами шкивов. Значение длины далее определяется по формуле: «длина ремня» * «расстояние между центрами шкивов» + «число Пи» * «диаметр шкива».
Теперь для выбора можно сопоставить полученные размеры с приведенными ниже табличными значениями по каждому из типов ремней, где в левой колонке указан профиль, а в правой размеры в миллиметрах.
Ремни клиновые классического типа с фасонным зубом и открытыми боковыми гранями устанавливаются в устройствах с увеличенной мощностью момента силы. Их конструктивная особенность способствует преобразованию растягивающей силы в продольную, а хорошее прилегание помогает избежать быстрого износа за счет уменьшения нагрузки. Для них характерна стойкость к маслам и топливным жидкостям, а работоспособность обеспечивается при температуре от минус 30 до плюс 60 градусов Цельсия.
Клиновые ремни для узкого типа сечений предназначаются для снижения занимаемого пространства, и устанавливаются в скоростных передачах агрегатов, использующихся в самых разных областях промышленности. Для них характерна стойкость к нагрузкам ударного типа, маслобензостойкость и функционирование при температурном режиме от -30 до +60 градусов Цельсия.
| SPZ | 9,7х8 |
| SPA | 12,7х10 |
| SPB | 16,3х13 |
| SPC | 22х18 |
| XPZ | 9,7х8 |
| XPA | 12,7х10 |
| XPB | 16,3х13 |
| XPC | 22х18 |
Ремни широкоугольные из полиуретана ввиду способствованию плавности хода обычно ставятся в машинах с увеличенной мощностью, где число оборотов превышает 15 тысяч за минуту. Составляющая основа материала позволяет задействовать их в условиях с агрессивными химическими веществами. Помимо этого такие изделия отличаются долгим сроком работоспособности и могут работать при температурных значениях от минус 55 до плюс 85 градусов по шкале Цельсия.
| 3М | 3х2 |
| 5М | 5х3 |
| 7M | 7х5 |
| 11M | 11х7 |
Классические ремни повсеместно встречаются в станочном оборудовании и машинной технике. Они могут равномерно передавать нагрузку поскольку имеют ровную степень прилегания к шкиву. Имеют хорошую устойчивость к температурным перепадам и работают при показателях от -30°C до +60 °C.
| А/13 | 13х8 |
| В/17 | 17х11 |
| 20 | 20х12,5 |
| С/22 | 22х14 |
| 25 | 25х16 |
| D/32 | 32х20 |
| Е/40 | 40х25 |
Двусторонние ремни за счет конструкции с вогнутыми боковинами и сводчатой поверхностью считаются очень надежными, поскольку такие особенности позволяют достигать одинакового контакта со шкивом и избегать разрывов. Также этот тип изделий не боится деформаций и ударных нагрузок.
Значение округляем до ближайшего стандартного 1400 мм /2. с. 426/
Угол должен быть ? 120?
где — соответственно диаметр ведущего шкива, мм, и его частота вращения, об/мин;
[v]– допускаемая скорость, м/с;
[v]= 25м/с — для клиновых ремней;
где [U]=30 с -1 — допускаемая частота пробегов;
где [Р ] — допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт, выбираем в зависимости от типа ремня, его сечения, скорости v, м/с, и диаметра ведущего шкива d1, мм;
С — поправочные коэффициенты
где Риом — номинальная мощность двигателя, кВт;
[Рп ] — допускаемая мощность, передаваемая ремнями, кВт
В проектируемых передачах малой и средней мощности рекомендуется принять число клиновых ремней z ? 5 из-за их неодинаковой длины и неравномерности нагружения
Источник: